喬旭
摘要:桃樹(shù)壩地區(qū)位于貴東巖體北緣內(nèi)接觸帶,經(jīng)歷多期次構(gòu)造活動(dòng),蝕變強(qiáng)烈,有較好的成礦條件。圍繞該區(qū),從區(qū)域地質(zhì)條件、水文地質(zhì)環(huán)境、放射性水化學(xué)特征和趨勢(shì)面分析等方面入手分析,確定水化學(xué)找礦標(biāo)志,預(yù)測(cè)成礦遠(yuǎn)景區(qū)。
關(guān)鍵詞:鈾;構(gòu)造;水文地質(zhì)條件;水化學(xué)特征
引言
桃樹(shù)壩地區(qū)位于貴東巖體中段北緣內(nèi)接觸帶,下莊礦田的西北外圍,我隊(duì)先后在此開(kāi)展1∶5萬(wàn)水化學(xué)普查,水化找礦等工作,以期查明該區(qū)水中鈾、氡及常規(guī)元素的分布規(guī)律,確定水化學(xué)找礦標(biāo)志,預(yù)測(cè)成礦遠(yuǎn)景區(qū),為尋找?guī)r體北緣接觸帶成礦條件提供找礦信息。
1. 區(qū)域地質(zhì)概況
1.1 構(gòu)造特征
本區(qū)大地構(gòu)造歸屬于南嶺東西向隆起帶中段與粵北山字形構(gòu)造右翼復(fù)合部位,下莊礦田西北緣,起控制作用是NE向和近EW向二組。
NE向一組最為發(fā)育,桃樹(shù)壩、學(xué)堂前、司前三組構(gòu)造,見(jiàn)圖1,表現(xiàn)為硅化帶、石英脈和花崗碎裂巖帶的形式,相距5km~6km,約30°走向,平行貫穿測(cè)區(qū),規(guī)模較大,組成貴東巖體平行束狀構(gòu)造主干。構(gòu)造帶比較平直穩(wěn)定,傾角陡,最大寬度可達(dá)幾十米,構(gòu)造充填物為玉髓質(zhì)石英巖、白色石英脈,帶本身及圍巖普遍有硅化、高嶺土化,局部見(jiàn)黃鐵礦化、赤鐵礦化、螢石化。主帶兩側(cè)常見(jiàn)小巖脈組成NW向構(gòu)造,規(guī)模不大,一般為NE向的共軛構(gòu)造。
近EW向構(gòu)造帶在東部較發(fā)育,是下莊礦田EW向構(gòu)造的西延,只不過(guò)強(qiáng)度上明顯減弱。構(gòu)造帶走向變化大,傾角70°~85°,充填物主要為強(qiáng)硅化花崗巖和白色塊狀石英。
1.2 地層
區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛,沉積巖很少。
奧陶系:是區(qū)內(nèi)唯一成巖沉積地層,下部為青灰色砂質(zhì)板巖、灰黑色碳質(zhì)板巖、灰白色石英細(xì)砂巖互層;中部主要為厚層狀泥質(zhì)石英砂巖、紫紅色絹云母粉砂巖;上部為中厚層狀白色、黃褐色石英砂巖細(xì)砂巖。這套地層分布于北部邊緣,呈舌狀楔入花崗巖體內(nèi),在東北部也有零星出露。
第四系:主要為現(xiàn)代沖洪積地層,以礫石、砂礫石層為主,夾粘土亞粘土層,組成Ⅰ-Ⅱ級(jí)河流階地,分布不連續(xù),最寬處300m~500m,厚度一般小于20m。
1.3 巖漿巖
英安斑巖:分布在東北部,巖石淺灰黃色、灰黑色及灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶為長(zhǎng)石、石英,基質(zhì)為隱晶質(zhì)。英安斑巖形成時(shí)代早于花崗巖,可見(jiàn)細(xì)?;◢弾r侵入于英安斑巖中,與花崗巖及沉積、變質(zhì)巖呈侵入接觸或構(gòu)造接觸。
粗粒斑狀黑云母花崗巖:中心相;中粒斑狀黑云母花崗巖:過(guò)渡相,是貴東巖體主侵入期產(chǎn)物,分布占全區(qū)50%~60%。巖性特征:灰白色、淺灰紅色似斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為淺肉紅色,鉀長(zhǎng)石和灰白色斜長(zhǎng)石,晶形完好,大小一般1cm~2cm,含量約10%~20%,塊狀構(gòu)造,基質(zhì)具明顯花崗結(jié)構(gòu)。與沉積變質(zhì)巖呈侵入接觸或構(gòu)造接觸。
細(xì)粒黑云母花崗巖:呈巖株產(chǎn)出,為主侵入期補(bǔ)充侵入產(chǎn)物,在桃樹(shù)壩地區(qū)北部較發(fā)育。巖性灰白色、少部分為淺肉紅色,細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,晶形一般,粒度1mm~2mm,普遍具白云母化。
此外,還有一些中基性巖脈,規(guī)模較小,巖性有輝綠巖、煌斑巖等。
1.4 鈾礦化特征
本區(qū)屬貴東巖體中段北緣內(nèi)接觸帶,鈾礦化屬于中——低溫?zé)嵋盒?,礦液主要是自變質(zhì)熱液蝕變富集。與礦化關(guān)系較密切的圍巖蝕變有硅化、絹云母化、赤鐵礦化、白云母化、黃鐵礦化,近礦蝕變常見(jiàn)玉髓。構(gòu)造發(fā)育提供鈾礦物的運(yùn)移通道和儲(chǔ)存空間,是成礦的重要條件,特別是多期次的構(gòu)造活動(dòng),于成礦更有利。測(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)育的NE、EW向構(gòu)造都是成礦有利構(gòu)造,構(gòu)造發(fā)育與否,是評(píng)價(jià)成礦遠(yuǎn)景好差的重要指標(biāo)。
2. 水文地質(zhì)條件
地理環(huán)境和地質(zhì)條件決定本區(qū)的水文地質(zhì)特征,區(qū)內(nèi)巖性基本為火山巖漿碎屑巖類(lèi),地下水的補(bǔ)給源來(lái)自大氣降水,水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。按地下水埋藏條件和含水巖層的裂隙性質(zhì),將本區(qū)地下水分為碎屑巖類(lèi)風(fēng)化裂隙水、第四系潛水和構(gòu)造承壓水[1]。
碎屑巖類(lèi)風(fēng)化裂隙水:多為潛水,以泉的形式補(bǔ)給地表水,單泉流量一般在0.014L/s~0.20L/s之間,受季節(jié)影響變化較大,富水性較好。第四系潛水:第四系地層分布面積不大,厚度小,但巖性以砂礫石為主,儲(chǔ)水、給水性能好,又易和地表水發(fā)生聯(lián)系,因此,第四系孔隙潛水含水層富水性好。構(gòu)造脈狀承壓水:以溫泉出露于地表。
地下水水質(zhì)變化不大,大都為HCO3--Na+型,局部SO42-或Ca2+、Mg2+有所增高,可達(dá)30%左右,溫泉水質(zhì)也不例外。據(jù)了解本區(qū)李屋溫泉氟離子較高,有一高氟異常區(qū),可能與螢石化蝕變發(fā)育較廣泛有關(guān)。pH值變化在5.1~7.4之間,為弱酸——中性,溫泉?jiǎng)t為弱堿性,這可能是與溫度升高的過(guò)程中游離的CO2-溢出有關(guān)。礦化度在30mg/L~90mg/L,為弱礦化淡水,溫泉水礦化度明顯增高,是由于溫泉水循環(huán)深度大,溶濾時(shí)間長(zhǎng)的原因。
3. 放射性水化學(xué)特征
由于桃樹(shù)壩地區(qū)面積不大,地貌與氣候條件無(wú)明顯差異,巖性則為花崗巖占絕大部分,故底數(shù)統(tǒng)計(jì)未分單元,將本區(qū)作為一個(gè)水文地質(zhì)單元進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[2]。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況,將鈾含量>5μg/L,氡濃度>1000Bq/L的水點(diǎn)作為明顯異常剔除不參予統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)方法采用修正展直坐標(biāo)法,得出鈾自然底數(shù)為0.13μg/L,標(biāo)準(zhǔn)差2.63,偏高值0.35μg/L,增高值0.93μg/L,異常值2.45μg/L,得鈾異常點(diǎn)110個(gè),占取樣5%。氡自然底數(shù)150Bq/L,標(biāo)準(zhǔn)差120Bq/L,偏高值270Bq/L,增髙值390Bq/L,異常下限5lOBq/L,氡異常點(diǎn)250個(gè),占取樣數(shù)的14%。(表1)
對(duì)水中鈾作趨勢(shì)面分析處理,其區(qū)域性趨勢(shì)場(chǎng)由西北向東南傾斜,剩余“星團(tuán)”大都分布在北部和中部,水暈與剩余“星團(tuán)”吻合較好,從水中鈾含量上也有直觀表現(xiàn),西北部最高達(dá)65μg/L,東南部一般為0.1μg/L~0.3μg/L。氡分布情況也大體相似,西部到東南部大都在100q/L~300Bq/L之間。在桃樹(shù)壩地區(qū),水異常的形成與構(gòu)造關(guān)系密切,在硅化碎裂巖帶兩側(cè),不同巖性接觸帶附近,異常水出現(xiàn)的頻率較高。細(xì)粒黑云母花崗巖補(bǔ)充侵入體是本區(qū)異常形成的有利巖性。水異常與航測(cè)鈾量高場(chǎng)區(qū)有一定聯(lián)系,但一般都有些距離,常在其下游1km~3km左右。氡濃度受取樣環(huán)境影響較大,不同時(shí)期取樣結(jié)果有的可相差數(shù)倍。
4. 放射性水化學(xué)找礦效果
本區(qū)的水化學(xué)找礦標(biāo)志,水中鈾含量異常是最主要和客觀的。樣品水多為淺層風(fēng)化裂隙水,通常顯示為氧化環(huán)境。水化學(xué)成分為弱礦化重碳酸鹽型,一般不含有機(jī)質(zhì),有利于鈾在水中穩(wěn)定遷移,形成水暈。
從東部下莊礦田情況來(lái)看,只要存在鈾礦床(礦化點(diǎn)),就有水暈分布。由于降水量較多,地形切割強(qiáng)烈,地下水交替較快,水對(duì)巖石溶濾時(shí)間短,因此水中鈾含量普遍不高,而氡濃度較高。
區(qū)內(nèi)巖性、構(gòu)造都有利于地下水氡的富集,巖石的射氣性能比較好,裂隙開(kāi)啟程度較好的泉水,很容易形成氡水異常,這類(lèi)異常受氣候影響變化較大,重復(fù)取樣時(shí)再現(xiàn)性較差;粘土、高嶺土風(fēng)化殘積物中也易于形成氡水異常。因此單氡異常找礦效果不太好,只有和鈾水異常同時(shí)出現(xiàn)時(shí),才有較高的找礦價(jià)值,高含量的鈾-氡混合異常是較可靠的找礦標(biāo)志。
地下水類(lèi)型、pH值、礦化度變化都不顯著,找礦效果不明顯。
5. 結(jié)論
桃樹(shù)壩地區(qū)與下莊礦田相比較,巖性差別不大,構(gòu)造發(fā)育,但礦化蝕變就要差一些,地表伽馬測(cè)量底數(shù)也較高,但異常顯示較少。水化學(xué)條件的反映,鈾-氡底數(shù)低于下莊礦田,但異常點(diǎn)的強(qiáng)度和密度比礦田低,水文地質(zhì)條件相比亦無(wú)明顯差異,因此還是具有較好的成礦條件。
對(duì)所取得桃樹(shù)壩地區(qū)放射性水化學(xué)參數(shù),采用趨勢(shì)面分析,回歸分析,異常點(diǎn)、暈綜合預(yù)測(cè)的手段,發(fā)現(xiàn)在西北部桃樹(shù)壩-彩嶺一帶,水暈和異常星團(tuán)吻合度高,有較好的成礦遠(yuǎn)景,找出隱伏鈾礦床的可能性是比較大的,是進(jìn)一步工作的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 梁翠華.下莊礦田竹筒尖鈾礦床放射性水化學(xué)特征淺析[J].地球,2013(5):95-96.
[2] 辛至秀.運(yùn)用放射性水化學(xué)方法尋找隱伏鈾礦體[J].世界核地質(zhì)科學(xué),2012,29(2):92-98.